答案:
B 解析:
由题给图像可知,随温度升高B的转化率增大,说明该反应是吸热反应,A选项错误;b点为平衡点,所以混合气体的平均摩尔质量不再变化,B选项正确;T1时a点B的转化率大于平衡点B的转化率,所以应使反应逆向移动,而增大压强平衡正向移动,C选项错误;c点B的转化率小于同温度下平衡点B的转化率,所以反应正向进行,即v正>v逆,D选项错误。
5.(2014·安徽皖南八校联考)相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.4kJ/mol。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
下列叙述正确的是( )
A.热量关系:
a=b
B.①②③反应的平衡常数:
③>①>②
C.达到平衡时H2的体积分数:
①>③
D.①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态
答案:
C 解析:
若反应①中NH3的平衡转化率为50%,则a=b,若反应①中NH3的平衡转化率小于50%,则ab,A选项错误;温度相同,所以反应①、②、③的平衡常数相同,B选项错误;反应③可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应①,达平衡后,把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中,如果平衡不移动,氢气的体积分数应该与反应①相等,但是压强增大,平衡向逆反应方向移动,氢气的体积分数减小,所以达平衡时氢气的体积分数:
①>③,C选项正确;因为气体总质量始终不变,容器恒容,所以密度始终不变,不能用密度来衡量反应是否达到平衡状态,D选项错误。
6.(2014·四川绵阳诊断)汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质,反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-akJ/mol(a>0)。
在某温度时,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/10-4mol·L-1
10.0
4.50
2.50
1.60
1.00
1.00
c(CO)/10-3mol·L-1
3.60
3.05
2.85
2.76
2.70
2.70
经分析,得出结论不正确的是( )
A.2~3s,平均反应速率v(NO)=9×10-5mol/(L·s)
B.催化转化器对废气的转化速率在夏季时比冬季时大
C.若该催化转化器气舱容积为2L,则达到平衡时反应放出热量1.8aJ
D.该温度下,此反应的平衡常数K=5000
答案:
C 解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡,意在考查考生对化学反应速率和化学平衡理论的理解和应用能力。
在2~3s时间内,v(NO)==9×10-5mol/(L·s),A项正确;夏季比冬季温度高,反应速率大,因此转化速率大,B项正确;由表中数据知该反应在4s时已达平衡,转化的n(NO)=9.00×10-4mol·L-1×2L=1.80×10-3mol,反应放出的热量为×1.80×10-3=0.9aJ,C项错误;达平衡时NO、CO、N2、CO2的浓度分别为1.00×10-4mol·L-1、2.70×10-3mol·L-1、4.50×10-4mol·L-1、
9.00×10-4mol·L-1,则平衡常数K===5000,D项正确。
7.(2014·重庆联考)在某温度下,2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示,下列说法正确的是( )
X
Y
Z
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5
A.若缩小体积,则正、逆反应速率均增大,Z的体积分数减小
B.若此反应的ΔH>0,则升高温度后,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.若体积不变,该温度下,再加入1.5molZ,达到新平衡时,c(X)=0.65mol/L
D.该温度下,此反应的平衡常数为6.75
答案:
D 解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡知识,意在考查考生综合运用所学知识分析实际问题的能力。
根据平衡前后X、Y、Z的物质的量变化可确定该反应为2X(g)+Y(g)3Z(g)。
A项,相当于增大压强,平衡不移动,Z的体积分数不变,但正、逆反应速率均增大,错误;B项,升高温度正、逆反应速率均增大,错误;C项,达到平衡后,保持体积、温度不变,再加入1.5molZ,再次达到平衡时容器中各气体的物质的量为原平衡时的1.5倍,即c(X)=0.5mol/L×1.5=0.75mol/L,错误;D项,平衡时X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.5mol/L、0.25mol/L和0.75mol/L,此时平衡常数K==6.75,正确。
8.(2014·贵州贵阳监测考试)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应:
A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示:
下列说法中正确的是( )
A.前8minA的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30min时降低温度,40min时升高温度
D.30~40min该反应增大了压强或使用了催化剂
答案:
A 解析:
本题考查了化学平衡图像,意在考查考生的综合分析能力。
由图像可以看出前8min内,物质A的浓度由2.00mol·L-1减少到1.36mol·L-1,故vA=0.08mol·L-1·min-1,A项正确;由A、B、C的变化曲线可得出x=1,30min时各物质的浓度均减小且正、逆反应速率相同,则改变条件为增大体积(或减小压强),40min时各物质的浓度不变,正、逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,故40min时改变的条件是升高温度,平衡逆向移动,所以,正反应为放热反应,B、C、D项错误。
9.(2014·四川成都诊断)已知(HF)2(g)2HF(g) ΔH>0,且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.温度:
T1B.平衡常数:
K(a)=K(b)C.反应速率:
vb>va
D.当=30g/mol时,n(HF)∶n[(HF)2]=2∶1
答案:
C 解析:
由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应,从图像可以看出,当压强不变时,由T1到T2,增大,说明n总减小,平衡左移,即平衡向放热反应方向移动,所以由T1到T2为降低温度的过程,即T1>T2,A项错误;由于T1温度较高,升高温度平衡右移,故温度为T1时的平衡常数大于温度为T2时的平衡常数,再结合温度不变平衡常数不变知,K(b)>K(a)=K(c),B项错误;温度越高,反应速率越大,压强越大,反应速率越大,故vb>va,C项正确;设HF为xmol,(HF)2为ymol,当=30g/mol时,有=30,解得x=y,即n(HF)∶n[(HF)2]=1∶1,D项错误。
10.(2014·海门市诊断考试)已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。
相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同。
发生反应:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。
一段时间后相继达到平衡状态。
下列说法中正确的是( )
A.平衡时NO2体积分数:
甲<乙
B.达到平衡所需时间,甲与乙相等
C.该反应的平衡常数表达式K=c(N2O4)/c(NO2)
D.若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态
答案:
A 解析:
甲为恒压容器,乙为恒容容器,充入等物质的量的NO2,平衡时甲的压强大于乙的压强,故平衡时NO2体积分数甲小于乙,A项正确;由于甲的压强大于乙的压强,反应速率甲>乙,达到平衡所需时间,甲<乙,B项错误;该反应的平衡常数表达式为K=,C项错误;甲是恒压容器,压强始终保持不变,压强不变不能判断反应是否达到平衡状态,D项错误。
11.(2014·北京石景山区统一测试)在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应:
2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH<0,反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。
下列推断正确的是( )
A.升高